1.本发明涉及混凝土喷射设备技术领域，具体涉及一种喷头刷动装置。
背景技术：2.在隧道钻爆法施工作业中，隧道在钻爆开挖后需及时进行混凝土初期和二次支护，以加快隧道开挖效率，控制围岩变形、防止坍塌；其中，混凝土的喷射质量直接影响了隧道施工进度、施工质量和施工成本，间接影响了人工劳动强度。例如：混凝土喷射不规范会导致混凝土回弹、隧道轮廓不平整，无法达到隧道设计标准而进行返工；所以混凝土喷射要严格按照相关标准进行，混凝土及其喷射操作也要符合要求，以预防因混凝土喷射质量问题而造成工期延误。为了减少人工劳动强度、提高混凝土喷射的均匀性、降低混凝土喷射的回弹率，喷头刷动装置就成为湿喷机的必然选择。
3.现有的喷头刷动装置一般在喷枪固定座的末端和摆动马达固定座的末端之间安装有万向节或橡胶弹簧，喷枪固定座前端和摆动马达固定座前端之间安装有偏心轮、调心滚子轴承和轴承套等。但是经过实践证明，现有的喷头刷动装置虽然能够暂时满足市场对喷头刷动的功能需求，但是由于其刷动运动的不规则性，导致现有的刷动装置使用寿命低和保养成本高，成为该装置无法普及的致命缺陷。
4.申请号为cn201220541641.4的中国专利公开了一种“喷头刷动机构和混凝土喷射机”，其由于万向节受力不均衡，存在拉压、扭转、冲击、剪切应力，降低了万向节的使用寿命，在实际应用中需要经常更换万向节，降低了刷动装置的可靠性，增加了刷动装置的保养成本；刷动马达的输出轴端因旋转振动而承受的偏心径向力，长时间工作后会使刷动马达输出轴产生弯曲变形，轴端密封产生间隙，液压油从轴端渗出，影响刷动马达的使用效果和寿命。
5.申请号为cn201510055206.9的中国专利申请公开了“一种湿式喷浆台车的喷射头机构”，其同样存在万向节使用寿命低的问题；且调心滚子轴承的转动角度较小，无法满足刷动装置的转动角度需求，会降低调心滚子轴承的使用寿命，增加刷动装置的维护保养成本。
6.申请号为cn201010607339.x的中国专利申请公开了“一种喷头手腕机构”，其弹性座受力变形较大，刷动运动的范围较大，使喷头砂浆管和砂浆管保护套加速磨损；刷动运动的不规则性，会导致橡胶弹簧的疲劳损坏，降低刷动装置的使用寿命；同样还存在刷动马达的输出轴弯曲变形，轴端密封产生间隙，液压油从轴端渗出等问题。
7.综上所述，急需一种喷头刷动装置以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：8.本发明目的在于提供一种喷头刷动装置，旨在解决现有的刷动装置使用寿命低和保养成本高，导致无法普及应用的问题，具体技术方案如下：
9.一种喷头刷动装置，包括第一支架、摆杆机构、刷动驱动件、第二支架、缓冲座和喷
枪组件，所述刷动驱动件设置于第二支架上，且刷动驱动件的输出端通过摆杆机构与第一支架的前端连接，所述第一支架的尾端与第二支架的尾端之间通过缓冲座连接，所述第一支架、第二支架均与喷枪组件连接；
10.所述缓冲座包括拉紧件、锁扣、连接板和减震体，所述减震体的两侧均设有连接板，所述拉紧件贯穿减震体和两件连接板设置，所述拉紧件的两端均设有锁扣。
11.以上技术方案中优选的，所述第一支架的尾端及第二支架的尾端分别与两件连接板固定连接。
12.以上技术方案中优选的，所述减震体与连接板之间采用硫化粘接。
13.以上技术方案中优选的，所述减震体的材质为橡胶。
14.以上技术方案中优选的，所述拉紧件为钢丝绳，所述锁扣为钢丝绳扣。
15.以上技术方案中优选的，所述摆杆机构包括关节轴承和摆杆，所述关节轴承设置于第一支架上，所述摆杆一端连接关节轴承，其另一端连接刷动驱动件的输出端。
16.以上技术方案中优选的，所述摆杆机构还包括轴承座，所述关节轴承设置于轴承座中，所述轴承座固定设置于第一支架上。
17.以上技术方案中优选的，所述摆杆机构还包括销轴挡板，所述摆杆通过销轴挡板与刷动驱动件的输出端连接。
18.以上技术方案中优选的，所述喷枪组件包括喷枪和设置于喷枪后端的砂浆管保护套，所述喷枪与第一支架固定连接，所述第二支架与砂浆管保护套固定连接。
19.以上技术方案中优选的，还包括摆动单元，所述摆动单元设置于第二支架上。
20.应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
21.本发明的喷头刷动装置能够实现混凝土喷射均匀且回弹率低；具有刷动结构灵活可靠、故障率低、砂浆管磨损率低等性能优点。在混凝土刷动喷射作业时，缓冲座能够提供喷枪组件尾端运动的自由度，吸收刷动振动的冲击，规范刷动运动的范围，减小砂浆管的磨损；摆杆机构能够提供喷枪组件前端运动的自由度，保护刷动马达的输出轴。
22.本发明的喷头刷动装置，解决了现有刷动装置在工作中存在的橡胶弹簧易疲劳、万向节使用寿命短、砂浆管和砂浆管保护套磨损快、摆动机构轴承偏转角度小易损坏、刷动马达输出轴因旋转振动产生的冲击变形等问题；同现有的喷头刷动装置相比，本发明的摆杆机构动作更加灵活，缓冲座性能更加可靠，喷头刷动装置的整体维护保养成本更低。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1是喷头刷动装置的整体结构示意图；
26.图2是缓冲座的结构示意图；
27.图3是摆杆机构的结构示意图；
28.其中，1、喷枪，2、第一支架，3、摆杆机构，3.1、轴承座，3.2、关节轴承，3.3、摆杆，3.4、销轴挡板，3.5、挡圈，4、刷动马达，5、第二支架，6、缓冲座，6.1、拉紧件，6.2、锁扣，6.3、
连接板，6.4、减震体，7、砂浆管保护套，8、摆动单元。
具体实施方式
29.为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
31.实施例1：
32.参见图1-图3，一种喷头刷动装置，包括第一支架2、摆杆机构3、刷动驱动件、第二支架5、缓冲座6和喷枪组件，所述刷动驱动件优选为刷动马达4；所述刷动马达4设置于第二支架5的前端，且刷动马达4的输出端通过摆杆机构3与第一支架2的前端连接，所述第一支架2的尾端与第二支架5的尾端之间通过缓冲座6连接，所述第一支架2、第二支架5均与喷枪组件连接；
33.优选的，所述喷枪组件包括喷枪1和设置于喷枪后端的砂浆管保护套7，所述喷枪1与第一支架2固定连接，所述第二支架5与砂浆管保护套7固定连接。所述喷枪组件的具体结构形式请参见现有技术，所述砂浆管保护套7用于对砂浆管进行保护。
34.进一步优选的，所述喷头刷动装置还包括摆动单元8，所述摆动单元8设置于第二支架5上。所述摆动单元具体请参见现有技术，本实施例中仅对其功能进行简单的说明。所述摆动单元包括回转组件和摆动组件，其中摆动组件连接于回转组件上，所述第二支架5与摆动组件连接；通过回转组件实现摆动组件、第二支架以及与第二支架有连接关系的构件一起进行回转运动，通过摆动组件实现第二支架以及与第二支架有连接关系的构件进行摆动，具体地，回转运动为360
°
回转，摆动为240
°
摆动。在具体的应用过程中，摆动单元8通过回转组件设置于混凝土喷射设备的机械臂架上。
35.参见图2，所述缓冲座6包括拉紧件6.1、锁扣6.2、连接板6.3和减震体6.4，所述减震体6.4的两侧均设有连接板6.3，所述拉紧件6.1贯穿减震体6.4和两件连接板6.3设置，所述拉紧件6.1的两端均设有锁扣6.2。
36.所述第一支架2的尾端及第二支架5的尾端分别与两件连接板6.3固定连接，优选为螺栓连接。进一步地，所述减震体6.4与连接板6.3之间采用硫化粘接；所述减震体6.4的材质为橡胶。
37.两端的锁扣6.2在拉紧件6.1上锁定可以对连接板6.3和减震体6.4施加夹紧力，从而可以改变减震体的阻尼大小(即刚度)，而减震体具备形变的特性则可以在尾端为喷枪的刷动运动提供必须的自由度，因此缓冲座具有规范喷枪刷动运动范围的效果，减少砂浆管因刷动运动而造成的磨损，吸收装置的振动冲击，提高装置的可靠性。而调节锁扣的位置，即调节夹紧力大小则可以动态调节减震体的刚度，使得缓冲座的刚度处在合适的位置，保证规范灵活的进行刷动运动以及有效的延长缓冲座的使用寿命。
38.本实施例中优选的，所述拉紧件6.1为钢丝绳，所述锁扣6.2为钢丝绳扣。
39.参见图3，所述摆杆机构可实现喷枪的定径摆动，所述摆杆机构3包括关节轴承3.2
和摆杆3.3，所述关节轴承3.2设置于第一支架2上，所述摆杆3.3一端连接关节轴承3.2，其另一端连接刷动马达4的输出端。
40.优选的，所述摆杆机构3还包括轴承座3.1，所述关节轴承3.2设置于轴承座3.1中，所述轴承座3.1固定设置于第一支架2上；所述摆杆和关节轴承3.2之间通过挡圈3.5进行限位。进一步优选的，所述摆杆机构3还包括销轴挡板3.4，所述摆杆3.3通过销轴挡板3.4与刷动马达4的输出端连接，具体是使用销轴挡板、螺栓、平键与刷动马达固定。
41.通过摆杆机构可以实现喷枪的运动灵活性，减少刷动马达输出轴因旋转冲击产生变形、摆动机构轴承偏转角度小、易损坏等问题。本实施例中，关节轴承3.2可以提供360
°
方向的运动自由(即球铰的运动形式)，配合刷动马达的驱动，可以实现喷枪进行不规则椭圆形运动。
42.本实施例的喷头刷动装置能够实现混凝土喷射均匀且回弹率低；具有刷动结构灵活可靠、故障率低、砂浆管磨损率低等性能优点。
43.在混凝土刷动喷射作业时，缓冲座能够提供喷枪尾端运动的自由度，吸收刷动振动的冲击，规范刷动运动的范围，减小砂浆管的磨损；摆杆机构能够提供喷枪前端运动的自由度，保护刷动马达的输出轴。同现有的喷头刷动装置相比，本实施例的摆杆机构动作更加灵活，缓冲座性能更加可靠，喷头刷动装置的整体维护保养成本更低。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种喷头刷动装置，其特征在于，包括第一支架(2)、摆杆机构(3)、刷动驱动件、第二支架(5)、缓冲座(6)和喷枪组件，所述刷动驱动件设置于第二支架(5)上，且刷动驱动件的输出端通过摆杆机构(3)与第一支架(2)的前端连接，所述第一支架(2)的尾端与第二支架(5)的尾端之间通过缓冲座(6)连接，所述第一支架(2)、第二支架(5)均与喷枪组件连接；所述缓冲座(6)包括拉紧件(6.1)、锁扣(6.2)、连接板(6.3)和减震体(6.4)，所述减震体(6.4)的两侧均设有连接板(6.3)，所述拉紧件(6.1)贯穿减震体(6.4)和两件连接板(6.3)设置，所述拉紧件(6.1)的两端均设有锁扣(6.2)。2.根据权利要求1所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述第一支架(2)的尾端及第二支架(5)的尾端分别与两件连接板(6.3)固定连接。3.根据权利要求1所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述减震体(6.4)与连接板(6.3)之间采用硫化粘接。4.根据权利要求3所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述减震体(6.4)的材质为橡胶。5.根据权利要求1所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述拉紧件(6.1)为钢丝绳，所述锁扣(6.2)为钢丝绳扣。6.根据权利要求1所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述摆杆机构(3)包括关节轴承(3.2)和摆杆(3.3)，所述关节轴承(3.2)设置于第一支架(2)上，所述摆杆(3.3)一端连接关节轴承(3.2)，其另一端连接刷动驱动件的输出端。7.根据权利要求6所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述摆杆机构(3)还包括轴承座(3.1)，所述关节轴承(3.2)设置于轴承座(3.1)中，所述轴承座(3.1)固定设置于第一支架(2)上。8.根据权利要求6所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述摆杆机构(3)还包括销轴挡板(3.4)，所述摆杆(3.3)通过销轴挡板(3.4)与刷动驱动件的输出端连接。9.根据权利要求1-8任意一项所述的喷头刷动装置，其特征在于，所述喷枪组件包括喷枪(1)和设置于喷枪后端的砂浆管保护套(7)，所述喷枪(1)与第一支架(2)固定连接，所述第二支架(5)与砂浆管保护套(7)固定连接。10.根据权利要求1-8任意一项所述的喷头刷动装置，其特征在于，还包括摆动单元(8)，所述摆动单元(8)设置于第二支架(5)上。
技术总结本发明提供了一种喷头刷动装置，包括第一支架、摆杆机构、刷动驱动件、第二支架、缓冲座和喷枪组件，刷动驱动件设置于第二支架上，且刷动驱动件的输出端通过摆杆机构与第一支架的前端连接，第一支架的尾端与第二支架的尾端之间通过缓冲座连接，第一支架、第二支架均与喷枪组件连接；缓冲座包括拉紧件、锁扣、连接板和减震体，减震体的两侧均设有连接板，拉紧件贯穿减震体和两件连接板设置，拉紧件的两端均设有锁扣。本发明能够实现混凝土喷射均匀且回弹率低；缓冲座能够提供喷枪组件尾端运动的自由度，吸收刷动振动的冲击，规范刷动运动的范围；摆杆机构能够提供喷枪组件前端运动的自由度，保护刷动马达的输出轴。保护刷动马达的输出轴。保护刷动马达的输出轴。
技术研发人员：张海涛 宁贵春 邓斌 万龙云 刘仁杰 胡俊 王云山
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/7/5
